2. Органи чуття тварин

Тваринний організм не може існувати без зв’язку з навколишнім середовищем. Єдиним каналом такого зв’язку між організмом і зовнішнім середовищем є чутливі клітини, які розсіяні по всіх тканинах тіла тварини чи об’єднані у органи чуттів. Від них сприйнята інформація передається до ЦНС (центральної нервової системи).

Органи механічної чутливості. В органах механічної чутливості подразнення механорецепторів відбувається внаслідок фізичної деформації - руху або тиску у різних проявах ( вібрації, згинання, удару тощо). Сюди в першу чергу відносяться органи дотику, які представлені рецепторами дотику.

Органи дотику безхребетних тварин часто представлені сенсиллами - групами чутливих клітин.

У хребетних тварин механічні подразнення сприймаються вільними закінченнями нервів у шкірі або спеціальних кінцевих органів, які складаються з сенсилл. Роль органів дотику у ссавців грає також волосся, в сумці якого містяться чутливі клітини і сітка нервових закінчень. Дуже ефективними органами дотику є довгі тверді волоски, наприклад, “вуса” хижих тварин.

Для первинноводних хребетних тварин (риб і амфібій) досить характерними є так звані органи бічної лінії. Ці спеціалізовані шкірні органи сприймають рухи і коливання води. У риб при цьому у товщі шкіри утворюються канали, що відкриваються отворами назовні. На стінках каналів розташовані окремі рецептори бічної лінії.

До органів механічної чутливості відносяться також і органи рівноваги й слуху. Перші слугують для сприйняття свого положення у просторі, другі - для сприйняття звукових коливань.

Органи слуху, які сприймають звукові коливання, є і у безхребетних і у хребетних тварин.У хребетних тварин орган слуху має більш складну будову і є одночасно й органом рівноваги.

Головну частину органа слуху хребетних тварин становить внутрішне вухо, або перетинчастий лабіринт. У наземних хребетних будова органа слуху ускладнюється. В них вже утворюється середне вухо, яке наділене барабанною перетинкою і слуховими кісточками (молоточок, ковадло й стремінце) , а потім формується й зовнішне вухо, особливо розвинуте у ссавців. Всі ці ускладнення забезпечують можливість чути у повітряному середовищі, звукопровідність якого відносно невелика.

Показовим прикладом того, наскільки важливими є звукові сигнали в житті деяких тварин, є локаційні системи кажанів, які використовуються ними під час польотів у темноті.

Кажани для дослідження простору, який їх оточує, випромінюють орієнтаційні звукові сигнали тривалістю всього біля 1 мілісекунди і частотами, які лежать поза межами слухового сприйняття людини. Луна від сигналу, який відбивається від різних перешкод і комах, діє на слуховий апарат тварини так же само, як діють низькі частоти - на вухо людини. Спеціалізовані слухові відділи мозку цих тварин аналізують ці відбиті сигнали на протязі малих долей секунди. Таким чином кажан уникає зіткнення з перешкодами і ловить комах.

Китоподібні також використовують схожі прийоми локації, які основані на розповсюдженні звукових хвиль у водному середовищі. Цей тип активної акустичної орієнтації, який зветься ехолокацією, вражає не тільки тим, що кажани і кити сприймають дуже слабкі сигнали, але й тим, що вони здатні надзвичайно швидко перебудовувати свою поведінку, корегуючи своє переміщення і визначаючи місцеположення здобичі.

Органи зору. Світлові подразнення можуть сприйматися і тваринами, які не мають спеціальних органів зору. Однак, у реагуючих на світло організмів, як правило, є особливий світлочутливий апарат. В самому простому випадку це світлочутливі клітини, які розсіяні у покривах тіла і у мозку (як у дощових черв’яків, наприклад).

У примітивному випадку світлочутливі клітини просто розкидані під шкірою і здатні відрізняти світло від темряви і інтенсивність освітлення. Такими клітинами обмежується зоровий апарат деяких війчастих червів і п’явок.

Найбільш досконалими очами у безхребетних тварин володіють головоногі молюски - восьминоги, кальмари, каракатиці. Хоч такі очі розвиваються інакше, ніж у хребетних тварин, його зорові можливості подібні до зорових можливостей ока досить досконалих представників тих же хребетних тварин. В ньому є сітківка, кришталик, радужна оболонка з зіницею, роговиця і навіть повіки (у восьминогів).

Органи зору хребетних тварин представлені парними очами кулеподібної форми, які знаходяться у особливих западинах черепа - орбітах. Зовнішню оболонку ока - склеру - утворює шар хрящу або щільної сполучної тканини. На передній поверхні ока (перед зіницею) склера переходить у тонку прозору рогівку, яка вкрита епітелієм. Зсередини до склери прилягає судинна оболонка, а за нею слідує темна пігментна оболонка. На кордоні між склерою і рогівкою краї судинної і пігментної оболонок утворюють райдужку - кільцеву зморшку, яка обмежує отвір - зіницю.

У сітківці хребетних тварин є два основних типи рецепторних клітин - палички і колбочки. Палички, які відсутні лише у деяких денних птахів, забезпечують високу чутливість ока в умовах слабкого освітлення. Поріг їх сприйняття нижчий, ніж у колбочок, і вони звичайно поєднані між собою таким чином, що збудження сотень і навіть тисяч їх сумується. Колбочки розраховані на чітке бачення при доброму освітленні. Вони відповідальні й за кольоровий зір, в той час коли палички кольори не розрізняють.

Органи хімічного чуття.

У молюсків скупчення чутливих клітин розташовані у так званих нюхових ямках або в окремих частинах мантійної порожнини. Спеціалізовані органи хімічної чутливості молюсків, які знаходяться у мантійній порожнині, досліджують якість води, що поступає до зябер. Функцію органа смаку в них виконують нюхові ямки, які допомагають їм знаходити і впізнавати здобич.

Органи смаку членистоногих побудовані у вигляді сосочків, які розташовані на ротових придатках або на вусиках, а у комах навіть на лапках. Тварини, обмацуючи вусиками предмети, прикладають чутливі закінчення до поверхні, яка пахне. Органи НЮХУ мають вигляд ямки, дно якої вистелено тонкою плівкою, до якої підходять закінчення чутливих клітин. Запахи вільно проникають через плівку і отримують доступ до рецепторів. Органи нюху пов’язані головним чином з вусиками. У бджіл кількість таких ямок досягає 14-15 тисяч на кожному вусику.

Гострота нюху комах просто вражає. Це перевірено у експериментах з статевими пахучими секретами особливих залоз, які мають здатність приваблювати особин протилежної статі метеликів. Французький ентомолог А.Фабр ще у ХІХ столітті показав, що самець дубового шовкопряду уловлює запах самки, знаходячись від неї на відстані у декілька кілометрів. І у цьому немає нічого дивного, якщо пригадати, що запахи відіграють виключно велику роль в житті комах. Ці тварини, керуючись запахами, розшукують їжу, партнерів для парування, місця для відкладки яєць тощо.

У хребетних тварин орган нюху розвивається як потовщення ектодерми, яке заглиблюється у шкіру і утворює нюховий мішок, який відкривається назовні отвором - ніздрею.

Органами смаку хребетних є смакові бруньки - скупчення чутливих і опорних клітин, які розташовані у ротовій порожнині, а у риб також у стравоході, глотці, на губах і навіть на плавцях. При цьому основа чутливих клітин звичайно оплітається кінцевими закінченнями нервів.

Порогова чутливість до запахів у хребетних тварин також дуже велика і варіює у значній степені. Їжаки можуть виявлять присутність їстівних комах за запахом на відстані 1 м, а наближення ворога (наприклад, тієї ж собаки) - 9 м. Ну і дивовижне повернення мігруючих лососів на нерест до тієї ж річки, у якій вони самі народились, також пов’язане з їх нюхом.

Таким чином, запахи для тварин є дуже важливим засобом спілкування і обміну інформацією.